本發(fā)明涉及繼電保護(hù)，具體為一種板卡壽命預(yù)測的方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在繼電保護(hù)領(lǐng)域，盡管繼電保護(hù)功能作為評估電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵要素已得到廣泛認(rèn)可，但繼電保護(hù)裝置內(nèi)部板件的運行穩(wěn)定性卻長期被忽視。這一現(xiàn)狀源于兩方面挑戰(zhàn)：一是技術(shù)實現(xiàn)上的難題，即缺乏系統(tǒng)性的方案來全面監(jiān)測和評估板件狀態(tài)；二是認(rèn)知上的誤區(qū)，普遍認(rèn)為板件更換周期較長，從而忽視了潛在的更換需求與突發(fā)故障造成的隱患。實際上，板件損壞往往具有突發(fā)性，其維修和更換不僅耗時費力，還會顯著增加運維成本，從而給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來了不確定因素。更為關(guān)鍵的是，電力系統(tǒng)設(shè)備的連續(xù)運行對于保障居民和工業(yè)用電至關(guān)重要，任何非計劃性的停機(jī)都可能引發(fā)工業(yè)事故和經(jīng)濟(jì)損失。隨著國家電網(wǎng)對智能電網(wǎng)構(gòu)建的持續(xù)推動，對繼電保護(hù)設(shè)備的要求已不僅限于功能的可靠性，更強(qiáng)調(diào)其運行狀態(tài)的可預(yù)測性和可維護(hù)性?，F(xiàn)有的變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)雖然能監(jiān)測裝置整體運行狀態(tài)，但缺乏預(yù)測和提前告警板件潛在故障的能力，難以滿足智能電網(wǎng)對安全性的更高要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就在于為了解決上述至少一個技術(shù)問題而提供一種板卡壽命預(yù)測的方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

3、一種板卡壽命預(yù)測的方法，其特征在于，包括以下步驟：

4、基于影響板卡壽命的影響器件構(gòu)建板卡壽命預(yù)測模型；

5、監(jiān)測影響板卡壽命的運行數(shù)據(jù)，基于所述板卡壽命預(yù)測模型獲得無故障工作時間t2，計算板卡累計運行時間t1；

6、判斷t1和t2是否滿足預(yù)設(shè)條件；若滿足，判斷所述板卡即將處于故障狀態(tài)，進(jìn)行更換提示；若不滿足，輸出所述板卡處于正常運行狀態(tài)；

7、所述預(yù)設(shè)條件為：t1>t2*0.95。

8、進(jìn)一步地，所述板卡壽命預(yù)測模型為：

9、

10、其中，lop表示板卡電容預(yù)測壽命；ε1、ε2分別為第一修正系數(shù)和第二修正系數(shù)；lo為電容最大溫度時的壽命；tmax為電容最大工作溫度；th為電容實際工作溫度；ix為運行時流過電容的實際電流值；is為標(biāo)準(zhǔn)的許容電流；fx為實際流過電容的電流頻率，fs為標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)電頻率。

11、進(jìn)一步地，所述板卡壽命預(yù)測模型中：

12、ε1＝eη

13、ε2＝e-2πc

14、其中，c為電容在常溫下的標(biāo)稱容量；η為靜電容量溫度系數(shù)，通過以下公式確定：

15、

16、其中，為電容材料的上限溫度對應(yīng)的靜電電容值；c25為25℃的靜電電容值；tc-max為電容材料的上限溫度。

17、進(jìn)一步地，電容實際工作溫度th的獲取方式為：電路中設(shè)計鉑電阻緊貼電容下端，再外接測量電路，獲取該鉑電阻的電壓電流值，根據(jù)鉑電阻的阻值與溫度之間的關(guān)系，確定電容運行時的溫度；

18、運行時流過電容的實際電流值ix的獲取方式為：實時采集串聯(lián)側(cè)電流值作為流過電流側(cè)電流。

19、進(jìn)一步地，構(gòu)建板卡壽命預(yù)測模型的過程為：

20、獲取影響板卡壽命的影響器件；

21、確定各影響器件的影響因子；

22、基于所述影響因子確定表征所述板卡壽命的影響器件。

23、進(jìn)一步地，所述影響器件包括芯片、電容、電阻、電感、二極管；

24、確定各影響器件的影響因子，具體步驟為：

25、獲取各影響要素的隸屬度；所述隸屬度為1x5向量，表示各影響要素下的各影響器件的影響度；

26、基于各影響要素的隸屬度計算各影響器件距離基準(zhǔn)質(zhì)心點的歐式距離；

27、基于各影響器件距離基準(zhǔn)質(zhì)心點的歐式距離計算各影響器件的影響因子。

28、一種板卡壽命預(yù)測的系統(tǒng)，包括：

29、構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建板卡壽命預(yù)測模型；

30、監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測電容實時溫度，基于所述板卡壽命預(yù)測模型獲得無故障工作時間t2，計算板卡累計運行時間t1；

31、判斷模塊，用于判斷t1和t2是否滿足預(yù)設(shè)條件；若滿足，判斷所述板卡即將處于故障狀態(tài)，進(jìn)行更換提示；若不滿足，輸出所述板卡處于正常運行狀態(tài)；

32、所述預(yù)設(shè)條件為：t1>t2*0.95。

33、一種電子設(shè)備，包括處理器、存儲器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)任一種板卡壽命預(yù)測的方法。

34、一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)任一種板卡壽命預(yù)測的方法。

35、一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)任一種板卡壽命預(yù)測的方法的步驟。

36、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過構(gòu)建預(yù)測模型實時監(jiān)測并計算板卡的累計運行時間與預(yù)測的無故障工作時間，以預(yù)測板卡的剩余壽命，并在接近故障狀態(tài)時進(jìn)行更換提示，有效提升了板卡維護(hù)的及時性和效率，延長了系統(tǒng)的整體運行壽命。

技術(shù)特征：

1.一種板卡壽命預(yù)測的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板卡壽命預(yù)測的方法，其特征在于，所述板卡壽命預(yù)測模型為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的板卡壽命預(yù)測的方法，其特征在于，所述板卡壽命預(yù)測模型中：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的板卡壽命預(yù)測的方法，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板卡壽命預(yù)測的方法，其特征在于，構(gòu)建板卡壽命預(yù)測模型的過程為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的板卡壽命預(yù)測的方法，其特征在于：

7.一種板卡壽命預(yù)測的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括處理器、存儲器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6中任一項所述的板卡壽命預(yù)測的方法。

9.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至6中任一項所述的板卡壽命預(yù)測的方法。

10.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，其特征在于，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項所述的板卡壽命預(yù)測的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種板卡壽命預(yù)測的方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，方法包括以下步驟：基于板卡器件構(gòu)建板卡壽命預(yù)測模型；監(jiān)測影響板卡壽命的運行數(shù)據(jù)，基于板卡壽命預(yù)測模型獲得無故障工作時間t2，計算板卡累計運行時間t1；判斷t1和t2是否滿足預(yù)設(shè)條件；若滿足，判斷板卡即將處于故障狀態(tài)，進(jìn)行更換提示；若不滿足，輸出板卡處于正常運行狀態(tài)。本發(fā)明對板卡壽命進(jìn)行預(yù)測，并將預(yù)測情況顯示到液晶界面，采用無線數(shù)據(jù)傳送，實現(xiàn)遠(yuǎn)端可視化；本發(fā)明可促進(jìn)了智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)共享化，通過分析電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的整體故障診斷，可將該部分作為其中的輸入特征量，從而可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：江圳,溫富光,方健,宛楊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6